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Complexo Golgiense e a destinação final das proteínas Discentes: Danielle Mendonça, Irlanda Caldas, Marina Lobo e Tiffany Vilca. Docente: Profª Drª Patrícia Medeiros Disciplina: Biologia Celular FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE RONDÔNIA NÚCLEO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO 2. COMPLEXO GOLGIENSE: conceito, estruturas e funções 3. TRÁFEGO INTRACELULAR ENTRE VESÍCULAS 3.1 DESTINAÇÃO FINAL DAS VESÍCULAS QUE SAEM DO GOLGI: A) LISOSSOMO; B) MEMBRANA PLASMÁTICA; C) SECREÇÃO CELULAR – 2 VIAS: CONSTITUITIVA E REGULADA. 4. REFERÊNCIAS 2 COMPLEXO GOLGIENSE E A DESTINAÇÃO FINAL DA PROTEÍNAS 3 INTRODUÇÃO O complexo golgiense foi descoberto em 1898 pelo citologista italiano Camilo Golgi (método de coloração pela prata, observação ao ML). O CG é uma organela das células eucariontes (animais e plantas) formada por conjunto de sacos amassados, achatados e empilhados, chamados de dictiossomos. Cada unidade de dictiossomos possui duas faces distintas: uma face cis (entrada de substâncias) e uma face trans (saída de substâncias). 4 2. COMPLEXO GOLGIENSE: estrutura e funções 2.1 Estrutura Revestida por membranas que formam as cisternas, sendo elas: cisterna cis ou face proximal (formação), cisterna média e cisterna trans ou face distal (maturação). Cada uma das pilhas do Golgi, normalmente consiste em 4 a 6 cisternas. Em flagelados unicelulares até 60. Estão conectadas a compartimentos especiais (Rede cis de Golgi - CGN e a Rede trans de Golgi - TGN) 5 2.1 ESTRUTURA As proteínas que estão em processo de síntese e secreção são modificadas em estágios sucessivos através das pilhas do Golgi. A comunicação entre compartimentos é por meio de vesículas de transferência. As vesículas contendo as proteínas processadas brotam da rede trans de Golgi e são direcionadas para vários lugares. vesículas esféricas – diâmetro médio de 60nm 6 FIGURA 01 – Estrutura do complexo golgiense 7 2.1 ESTRUTURA Porção cis Golgi Network: voltada para o RE rugoso, recebe vesículas; Porção média: entre cis/trans: só processamento; Porção trans Golgi Network: voltada para a membrana plasmática: envia vesículas. 8 2.1 ESTRUTURA Uma grande proporção dos carboidratos que o CG produz estão ligados à oligossacarídios de proteínas e lipídios provenientes do RE. Certos oligossacarídios servem como marcas para o direcionamento específico de proteínas para diferentes destinos. 9 2.2 FUNÇÕES DO COMPLEXO GOLGIENSE Suas principais funções são: armazenamento, transformação, empacotamento e remessa de substâncias para dentro e fora da célula. Modifica proteínas produzidas pelo RER alterando seu padrão de: *glicosilação terminal (glicosiltransferases) síntese de glicoproteínas – 2 tipos de oligossacarídios N-ligados: oligossacarídios complexos e oligossacarídios ricos em manose 10 2.2 FUNÇÕES DO COMPLEXO GOLGIENSE *sulfatação de proteínas, de lipídios e de glicídios (sulfotransferase) presente nas cisternas médias. *fosforilação (fosfotransferase) de substratos para o interior dos lisossomos. O CG é bem desenvolvido em células com função secretora (pâncreas, hipófise, tireoide, etc). 11 Figura 02 – Funcionamento do complexo de golgi 12 3. TRÁFEGO INTRACELULAR DE VESÍCULAS As vesículas são fundamentais em todo o processo de transporte e secreção de substâncias. Na via secretora as vesículas transportadoras fundem-se com membranas específicas. As vesículas que brotam da rede trans do Golgi contém, no seu interior, as proteínas destinadas a compor a membrana plasmática, produção dos lisossomos ou a serem secretadas para fora da célula. 13 3.1 DESTINAÇÃO FINAL DAS VESÍCULAS QUE SAEM DO GOLGI LISOSSOMOS; MEMBRANA PLASMÁTICA; SECRECÃO CELULAR. 14 Os lisossomos foram isolados e identificados pela 1ª vez, pela técnica de centrifugação fracionada e ocupam 5% do volume da célula. FIGURA 03 - A) LISOSSOMOS http://www.bio.ibilce.unesp.br/~tercilia/graduacao/engenharia/aulas/sistemaendossomico.PDF 15 15 LISOSSOMOS Acumula em seu interior, cerca de 40 tipos de enzimas hidrolíticas (pH ácido), que têm a função de digerir proteínas, lipídios, ácidos nucléicos e oligossacarídeos. Figura 04 - http://www.bio.ibilce.unesp.br/~tercilia/graduacao/engenharia/aulas/sistemaendossomico.PDF 16 16 COMO SURGE O LISOSSOMO NO GOLGI? As proteínas destinadas aos lisossomos são empacotadas em vesículas de partida específicas (com Manose-6-fosfato – M6P, no caso das hidroláses lisossômicas). Receptor Manose-6-fosfato - MPR (localizado na rede trans de Golgi faz o reconhecimento das proteínas lisossomais). Uma proteína de adaptação faz o elo entre o receptor e a clatrina. 17 17 COBERTURAS PROTÉICAS Clatrina, COPI e COPII, coberturas proteícas das vesículas de transporte responsável pela deformação da membrana e brotamento da vesícula. Figura 05 - 18 Figura 06 – COBERTURAS PROTÉICAS: ONDE AGEM? http://1.bp.blogspot.com/-5-uJlQo7j3c/TsmxjgpvKZI/AAAAAAAAAEY/4b9TaiZXf-U/s1600/transves.jpg 19 19 Figura 07 – FORMAÇÃO DA VESÍCULA LISOSSÔMICA http://www.bio.ibilce.unesp.br/~tercilia/graduacao/engenharia/aulas/sistemaendossomico.PDF 20 20 FIGURA 08 – Vesícula lisossômica 21 Fonte: http://cbme.usp.br/playercbme/celulasvirtuais/know/lisossomo.gif B) DESTINAÇÃO DAS VESÍCULAS PARA A MEMBRANA PLASMÁTICA Uma vesícula que carrega uma carga proveniente do CG para a MP, exclui as proteínas que permanecem no Golgi e as que deve fusionar-se, exclusivamente, com a MP. As proteínas da membrana do Golgi apresentam curtos segmentos transmembranosos em alfa-hélice, com cerca de 15 aminoácidos. 22 22 FIGURA 09 – Vesículas destinadas a membrana plasmática As proteínas e os lipídios presentes nas vesículas, fornecem novos componentes para a membrana plasmática. Fonte:https://i.ytimg.com/vi/e-4pRFNdnzM/hqdefault.jpg 23 C) SECREÇÃO CELULAR – 2 VIAS: CONTITUÍTIVA E REGULADA 1. VIA SECRETORA CONSTITUÍTIVA As proteínas destinadas às vesículas secretoras (proteínas de secreção) são empacotadas na rede trans de Golgi e na sequência realizam a exocitose. Essas vesículas operam em todas as células eucarióticas, sendo caracterizadas por um contínuo transporte vesicular da TGN para a membrana plasmática. O fluxo contínuo não requer um sinal definido, sendo também chamada de via-padrão. 24 1. VIA SECRETORA CONSTITUITIVA Exemplos de fluxo contínuo: Secreção do colágeno pelos fibroblastos (reconstrução do tecido conjuntivo) Secreção das proteínas do soro pelos hepatócitos (Fígado). Os anticorpos liberados pelo linfócitos B ativados. https://2.bp.blogspot.com/-fS0dykV-4Zw/Vy_aC8PCqcI/AAAAAAAABnk/gOMBzhhgp24i8__JqwnHnLOcPN4FKR32QCLcB/s400/ABAAABBvQAB-8.jpg Figura 10 – Vesícula secretória 25 FIGURA 11 – Vias de secreção celular: contituitiva FONTE: http://image.slidesharecdn.com/endomembranasfamed2014-140908144152-phpapp01/95/endomembranas-famed-20142-45-638.jpg?cb=1410187415 26 FIGURA 12 – SECREÇÃO CONTÍNUA: PROTEÍNAS DA MATRIZ EXTRACELULAR 27 Slide: secreção celular constituitiva 28 2. VIA SECRETORA REGULADA Na via secretora regulada, as moléculas são estocadas, tanto em vesículas secretoras como em vesículas sinápticas. As vesículas secretoras especializadas são maiores que as outras vesículas e estocam conteúdos até que sinais específicos levam a fusão com a MP. As vesículas secretoras, contendo as proteínas para secreção celular, brotam da rede trans de Golgi. 29 2. VIA SECRETORA REGULADA As vesículas sinápticas, contém neurotransmissores que são moléculas sinalizadoras liberadas durante a transmissão de sinais entre dois neurônios ou entre um neurônio e outra célula. As proteínas são concentradas e ficam próximas a MP até que um sinal extracelular estimule as suas secreções. Exemplos de secreção regulada: Células endócrinas (liberação de hormônios), Neurônios (liberação de neurotransmissores) e Células acinosas do pâncreas (enzimas digestivas). 30 FIGURA 13 - microscopia eletrônica de varredura colorida de um terminal axônico que foi rompido para revelar as vesículas sinápticas (azul e laranja). 31 As vesículas sinápticas, confinadas às células nervosas e algumas células endócrinas são formadas, a partir de vesículas endocíticas ou endossomos. http://www.biomedicinapadrao.com.br/2011/11/uma-microscopia-eletronica-de-varredura.html FIGURA 13: FORMAÇÃO DE VESÍCULAS SINÁPTICAS 32 FONTE: https://www.google.com.br/imgres?imgurl=http%3A%2F%2Fimages.slideplayer.com.br%2F3%2F1230896%2Fslides%2Fslide_71.jpg&imgrefurl=http%3A%2F%2Fslideplayer.com.br%2Fslide%2F1230896%2F&docid=VR-4bwMUCOrnjM&tbnid=r0Uw-CcVqooTIM%3A&w=960&h=720&bih=409&biw=911&ved=0ahUKEwjylouQzN_PAhWKEpAKHRl_BJEQMwgnKAgwCA&iact=mrc&uact=8 32 Figura 13: Via secretora regulada 33 FONTE: http://image.slidesharecdn.com/endomembranasfamed2014-140908144152-phpapp01/95/endomembranas-famed-20142-45-638.jpg?cb=1410187415 Slide: secreção celular regulada 34 Complexo Golgiense – letra e música adaptada do you tube As proteínas entram em pane Minha função é diferente Sou conhecido pelo nome Complexo Golgiense Do Reticulo Rugoso Manda tudo aqui pro Golgi Empacoto as proteínas e mando pra vários lugares Aluno tome cuidado, com o que eu faço, do que eu posso, Não esqueça que eu sou feito de sacos membranosos A vesícula que eu formo, ponho no hialoplasma Depois tiro da célula pela membrana plasmática Eu mando para fora Tudo que esta em excesso Aluno não fique assustado Isso é a rota do processo. Polissacarídeo, eu faço, preste muita atenção, Lisossomos que eu fabrico, vem cantar sua função E aí, Golgi meu mano? Tô curtindo um molejo O meu nome é lisossomo, e vou mandar um sertanejo Refrão Eu vou pegar as proteínas, tãe tãe tãe, vou digerir elas todinhas... Eu vou pegar as proteínas, tãe tãe tãe, e dar um banho de enzima. 35 4. REFERÊNCIAS UNESP. TRANSPORTE VESICULAR: transporte de substâncias através de vesículas. 1 Figura. Disponível em: <http://www.jaguar.fcav.unesp.br/download/deptos/biologia/durvalina/TEXTO-171.pdf>. Acesso realizado em: 02 out. 2016. BIOLOGIA CELULAR. Aparelho de Golgi. 1 Figura. Disponível em: <http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:o2yT6vnQzhwJ:greghi.com.br/golgi.php+&cd=3&hl=pt-BR&ct=clnk&gl=br>. Acesso realizado em: 02 out. 2016. UFRGS. Complexo de Golgi. 1 Figura. Disponível em: http://www.ufrgs.br/biologiacelularatlas/org3.htm>. Acesso realizado em: 02 out. 2016 JUNQUEIRA, Luiz C.; CARNEIRO, José. Biologia Celular e Molecular. 9ª ed. Rio de Janeiro: Editora Guanabara Koogan S.A., 2012. ROBERTS, E. M. F. De; HIB, José. Bases da Biologia Celular e Molecular de De Robertis. 3ª ed. Primeira reimpressão, revisada. Rio de Janeiro: Editora Guanabara Koogan S. A., 2001. 36
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